串口速率，我拿什么識別你?

　　　　UART串口，作為單片機最常用的通訊接口已經(jīng)深入每一個嵌入式工程師的腦海。UART串口有著簡單、實用的特性，嵌入式工程師常常用來將其作為調(diào)試系統(tǒng)的重要工具。UART串口的配置參數(shù)有很多，但是最常用，且需要修改的參數(shù)只有通訊波特速率這一個。可是這僅有的一個參數(shù)又常常給我們帶來許多困擾。那么，我們對于串口波特速率該如何識別呢?筆者在這里介紹三種識別串口速率的方法，供大家參考。

　　UART(Universal Asynchronous serial Receiver and Transmitter)異步串行接收/發(fā)送接口，是嵌入式系統(tǒng)里最為重要的接口之一，它不僅用于板級芯片之間的通訊，而且應(yīng)用于實現(xiàn)系統(tǒng)之間的通信和系統(tǒng)調(diào)度中。UART作為異步串口通信協(xié)議的一種，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符一位接一位地傳輸，其字符數(shù)據(jù)幀格式如下圖所示：

　　圖1 UART字符數(shù)據(jù)幀格式

　　從上面圖中的幀格式可以看出，UART數(shù)據(jù)幀由1個開始同步位，1個數(shù)據(jù)字，1個結(jié)束停止位，以及可選的校驗位組成。由于UART為異步通訊，因此，其按位發(fā)送時必須嚴(yán)格遵守設(shè)定的波特率，而接收方也必須在相同的波特率下才能正確解析發(fā)送的字符數(shù)據(jù)。于是，接收方正確識別、配置波特率就相當(dāng)關(guān)鍵了。下面筆者根據(jù)實際經(jīng)驗介紹三種識別串口波特率的方法：

　　窮舉法

　　理論上，發(fā)送波特率可以設(shè)定為任意的值，但是平時我們使用的串口速率只有這么幾種數(shù)值，如圖2所示：

圖2 常用串口波特速率

　　既然知道了常用串口速率，于是我們就可以一個一個試，總會有一個是成功。當(dāng)然前提是我們知道主機發(fā)送的內(nèi)容是什么，否則如何才能知道串口速率正確匹配呢!這里必須注意，在設(shè)定波特率與實際波特率成倍數(shù)的情況下，是可以讀出來數(shù)據(jù)——當(dāng)然，數(shù)據(jù)是錯誤的。

　　示波器法

　　示波器被秒為電子工程師的“眼睛”，我們可以就用這雙眼睛來“看”出串口發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率。這里我們先排除掉高端的帶有數(shù)字邏輯分析功能的示波器，因為，這樣的示波器已經(jīng)遠(yuǎn)超筆者的IQ了，不是我們本篇討論的內(nèi)容。

　　上一部分，我們講述了波形的幀格式，這里我們就利用波形，發(fā)送一個特殊的字符0x55(1010 1010B)。從理論上面分析，這個波形應(yīng)該會產(chǎn)生一個按位翻轉(zhuǎn)的波形效果。圖3是筆者使用示波器采集下來的截圖：

　　圖3 9600bps發(fā)送0x55波形圖

　　看到圖3所示的波形圖，再加上理論分析，我們知道波形是按位翻轉(zhuǎn)，于是我們使用示波器的指針功能(cursor)來直接查看波特率。如圖3左上角的測量結(jié)果顯示，每位翻轉(zhuǎn)的頻率為9.615KHz，與我們設(shè)定的頻率9600kbps基本相符，可以確定此發(fā)送頻率為9600bps。